2018年, 第0卷, 第17期　
刊出日期：2018-09-10

  

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  层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响

  孙德强, 李耿, 李国志, 金强维, 李靖靖, 史英惠, 胡昕

  . 2018, (17): 1-5. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.001

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  目的 研究层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响。方法 通过静态压缩对平齐式和交错式等2种层合瓦楞纸板的3个方向进行实验，得到相应的应力-应变曲线，运用能量效率法对其峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收进行对比分析。结果 2种层合方式的瓦楞纸板在x，y，z方向的应力-应变曲线走势大致相似，峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收均为x方向最大，y方向次之，z方向最小。在x，y，z各个方向上，平齐式层合瓦楞纸板的峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收均高于交错式层合瓦楞纸板。结论 不同层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响较大，设计重型缓冲包装时可以优先选择平齐式层合瓦楞纸板的x方向，可以更好地达到提高缓冲效果和节约材料的目的。
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  泡沫铝-聚氨酯复合材料压缩性能分析

  张伟, 齐明思, 赵志芳, 贺高锋, 薛洋洋, 强志鹏

  . 2018, (17): 6-11. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.002

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  目的 研究泡沫铝孔径（泡沫铝内部孢孔直径）对泡沫铝压缩性能的影响，并对泡沫铝、聚氨酯(PU)、泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能和吸能性能进行对比分析。分析泡沫铝孔隙率、聚氨酯含量对泡沫铝-聚氨酯复合材料压缩性能和吸能性能的影响规律。方法 对试样进行准静态压缩试验。结果 通过准静态压缩试验，分别得出了对应的应力-应变曲线，并通过应力-应变曲线推导出吸能-应变曲线。结论 从试验所得的应力-应变曲线和吸能-应变曲线可知，泡沫铝压缩性能、吸能性能随着泡沫铝孔径的增加而变好，且在泡沫铝中加入聚氨酯形成泡沫铝-聚氨酯复合材料后，其压缩性能、吸能性能相对于单纯泡沫铝、聚氨酯有很大提升。当泡沫铝孔隙率一定时，泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能、吸能性能会随着聚氨酯含量的增加而变好。当聚氨酯含量一定时，泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能、吸能性能会随着泡沫铝孔隙率的减小而变好。
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  木托盘有限元分析精度的影响因素

  沈丹丹, 胡万晓, 苟进胜

  . 2018, (17): 12-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.003

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  目的 研究有限元软件模拟木托盘抗弯性能时各因素对其分析精度的影响。方法 对木托盘的抗弯性能进行理论分析和有限元模拟。通过计算铺板力学模型得到理论变形值；将Creo软件建立的托盘模型导入Ansys Workbench进行分析，得到有限元模拟值。采用控制变量法，改变单元类型和网格划分方式，并将结果与理论计算值进行对比分析。结果 采用软件默认的单元类型和经网格划分方式等得到的整体位移结果与理论值的误差为2.97%。通过对各影响因素的调整，顶铺板的位移结果与理论值的误差为0.02%。结论 单元数量相同的情况下，高阶单元的分析精度优于低阶单元，六面体单元优于四面体单元。保持其他设置条件不变，细化网格可提高分析精度。
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  跌落工况下斜支承系统易损件的冲击特性

  段宁宁, 余立

  . 2018, (17): 19-23. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.004

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  目的 基于斜支承系统双自由度模型，研究系统易损件的跌落冲击特性。方法 针对系统无量纲跌落冲击动力学方程，用龙格-库塔数值分析法获得易损件跌落冲击动力学响应，探讨系统支承角、频率比、跌落冲击初始速度、阻尼比等对易损件位移及加速度响应的影响规律。结果 通过对易损件位移、加速度响应最值影响因素的分析表明，减小支承角可增加易损件位移响应最值，降低其加速度响应最值，延长响应周期；随着频率比的增加，易损件位移和加速度响应的最值减小；随着初始速度的增加，易损件位移、加速度响应最值上升明显；对于加速度响应最值，系统阻尼比存在最佳值。结论 为使斜支承系统获得理想的减振和抗跌落冲击性能，需综合考虑各相关参数。
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  MapleSim在振动仿真中的应用

  王丽丽, 赵冬菁, 仲晨

  . 2018, (17): 24-30. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.005

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  目的 利用MapleSim软件，探究数值-符号仿真应用于包装振动领域的可行性。方法 首先，根据单自由度振动模型构建并验证理论状态下的单层负载振动模型；在此基础上提出可应用于随机振动的仿真模型，进一步研究仿真关键参数的计算方法；最后进行随机振动试验，将试验与仿真结果进行对比与分析。结果 PSD分析表明，不论中间还是角落位置，仿真PSD与实验PSD的变化趋势一致，但仿真PSD在低频（10~40 Hz）下会产生一定的误差，该误差对于角落振动的情况更为显著；Grms值的对比表明仿真误差小于10%。结论 基于MapleSim的数值-符号仿真模型能够反映真实振动，该方法应用于随机振动具有可行性及可信度，但文中方法尚存在仿真误差，需进一步优化仿真关键参数的计算方法。
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  氟化石墨改性适配器PTFE层摩擦磨损性能研究

  关强强, 强宝民, 郭君斌, 李朋辉, 潘荣安

  . 2018, (17): 31-36. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.006

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  目的 研究适配器PTFE层氟化石墨填充改性后的摩擦磨损性能，提高适配器的耐磨性。方法 以质量分数为2%, 5%, 8%, 11%的氟化石墨为填料制备PTFE基复合材料，分别在20, 40, 60, 80 r/min的转速下测试试样摩擦因数。通过三维视频显微镜采集试样表面磨损数据，并计算其体积磨损率。扫描电子显微镜（SEM）观察磨痕微观形貌。结果 同一转速下，试样的摩擦因数随着氟化石墨质量分数的增加而增大。填充氟化石墨能显著降低试样的体积磨损率，填充物质量分数超过8%后，试样体积磨损率趋于稳定，试样摩擦因数得到明显增大。结论 氟化石墨填充PTFE层可显著提高适配器的耐磨性，但质量分数不能超过8%，否则，会造成适配器与运输筒间的摩擦因数增大，增加航天器装填及出筒阻力。
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  阻燃处理瓦楞纸板的性能及表征

  杨国超, 丛佳玉, 刘婧, 张求慧

  . 2018, (17): 37-45. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.007

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  目的 研究阻燃处理对瓦楞纸板阻燃性能和物理性能的影响。方法 以磷酸胍、纳米二氧化硅、NH4Cl改性4A分子筛、甲基纤维素、Cu(NO3)2改性4A分子筛共混制备无机无卤复合阻燃剂，利用超声波浸渍的方法制备阻燃型瓦楞纸板，根据国标对瓦楞纸板的主要物理性能进行测量，采用垂直燃烧实验和极限氧指数(LOI)测试瓦楞纸板的阻燃效果，采用热重分析（TG）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、X射线能谱仪（EDS）和傅里叶红外光谱（FTIR）表征阻燃前后瓦楞纸热稳定性、残炭率、微观形貌、元素组成剂含量以及化学官能团的变化。结果 经阻燃处理后，瓦楞纸板的吸水性、边压强度和耐破度分别提高了33.3%，53.7%，14.5%，剥离强度下降了4.5%；阻燃瓦楞纸板的炭化长度为20.3 mm，达到了GB/T 14656—2009中的阻燃纸板技术性能指标，氧指数达到28%（比对照样提高了47.4 %）；TG分析显示阻燃瓦楞纸板的成炭率提高了111.09%；FE-SEM、EDS和FTIR分析结果显示，阻燃瓦楞纸板的纤维表面存在微米级粒子，这些粒子中的元素除C和O外，还有N，P，Cu等阻燃剂成分。结论 复合阻燃剂的施加可提高瓦楞纸板的阻燃性能和物理强度，阻燃剂的覆盖和燃烧时热分解产生的气体均对抑制燃烧起到了重要的凝固相阻燃和气相阻燃作用。
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  大豆蛋白液喷雾场粒度分布变化

  任少伟, 杨传民, 陈国营, 何思念, 郭杰

  . 2018, (17): 46-52. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.008

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  目的 研究大豆蛋白液喷雾场粒度分布的变化规律，为选择一个合适的蔬菜纸喷涂面提供实验数据，以期得到质量好的蔬菜复合纸覆膜。方法 将大豆蛋白喷涂雾化场网格化，使用粒度仪分别测量各个区域的粒径和粒度占比分布。结果 雾化场轴向距离从H=10 cm处的95 μm左右，到H=15 cm处的85 μm左右，到H=20 cm处的65 μm左右，再到H=30 cm处的45 μm左右，最大粒径占比范围逐渐降低；雾化场径向距离从L=4 cm处的40~50 μm，到L=8 cm处的35~40 μm，到L=12 cm处的35~40 μm，再到L=16 cm处的30~35 μm，最大粒径占比范围也逐渐降低；在相同的喷涂气压、喷涂液压下，随着轴向距离的增加，大豆蛋白液液滴粒径分布范围的减小，大粒径大豆蛋白液液滴的比例逐渐减少，粒径分布朝着小粒径方向靠拢，大豆蛋白液液滴粒径分布曲线越来越陡峭；在喷涂气压、喷涂液压不变的情况下，仅仅改变大豆蛋白液的粘度，在相同的喷雾场位置随着大豆蛋白液粘度的减小，粒度分布朝小粒径方向靠拢，小粒径大豆蛋白液液滴比例逐渐减小。结论 喷涂气压越大、大豆蛋白液粘度越小，雾化效果越好，而喷涂液压对雾化效果影响不大；大豆蛋白液喷雾场液滴的粒径分布随着喷雾贯穿距离的增加，小粒径液滴所占比例逐渐增加，粒径分布曲线朝小粒径方向发展，同时随着垂直与喷雾轴心线径向距离的增加，小粒径液滴所占百分比也增加，粒径分布曲线朝着小粒径方向发展。
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  鱼鳞胶原蛋白的研究进展

  李保强, 王利强, 丁建虹, 李昊津, 孙任凯

  . 2018, (17): 53-60. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.009

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  目的 进一步开发鱼鳞胶原蛋白，扩大鱼鳞胶原蛋白的应用范围。方法 简述鱼鳞及鱼鳞胶原蛋白的结构特性，结合鱼鳞胶原蛋白的科研和应用现状，重点对鱼鳞胶原蛋白的提取方法进行分析对比，并概括其在医药、食品、化工等领域的应用。结论 鱼鳞胶原蛋白具有优异的性能，其研究在国内外食品、医用、化工等领域均属热点，未来鱼鳞胶原蛋白的研究领域和应用范围会持续扩大，这对国民经济的发展和绿色环境的维持都具有重要的现实意义。
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  木质基复合材料3D打印高端定制包装结构研究

  姜凯译, 郭艳玲, 张慧, 于跃强

  . 2018, (17): 61-65. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.010

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  目的 为了顺应全球范围的高效、节能、低碳、环保的可持续发展要求，满足消费者对于高端、可定制个性化包装产品的需求，研究开发一种高价值可持续型木质基材料-红木/聚醚砜复合材料作为包装材料。方法 采用激光烧结3D打印技术作为具有复杂结构的可定制个性化包装产品制造的先进成型技术，结合力学性能测试和微观结构表征技术研究制件性能，以及加工参数对性能的影响。结果 红木/聚醚砜混合材料粉末组分分布均匀，具有良好的铺粉流动性，激光烧结制件具有天然红木的外观和芳香，木纤维与聚醚砜界面间以机械互锁形式粘接，制件具有较好的力学性能及成型精度。制件的拉伸强度及弯曲强度在激光功率为9 W时达到最大，分别为4.88, 7.87 MPa。结论 红木/聚醚砜复合材料用于激光烧结技术，具有很好的可加工性能，实现了珍贵材料加工剩余物的高附加值利用。采用3D打印技术可以实现高端定制复杂结构包装产品的设计制作。
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  乳化剂对丙烯酸乳液性能的影响

  彭辰晨, 邢洁芳, 闫继芳, 魏先福, 黄蓓青

  . 2018, (17): 66-70. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.011

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  目的 研究乳化剂体系、乳化剂含量和乳化剂复配比对乳液外观、粒径、吸水率、凝胶率的影响。方法 以甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸（MAA）为硬单体，丙烯酸异辛酯（EHA）为软单体，以过硫酸铵（APS）为引发剂，采用半连续种子乳液聚合方法制得丙烯酸乳液。结果 将阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠（SDS）与非离子乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）复配使用，质量分数为3%，且SDS与AEO-9的复配质量比为2∶1时，2种乳化剂的协同作用效果最佳，制得丙烯酸乳液的各项性能更优。结论 在相同的实验条件下，使用复合乳化剂制得的丙烯酸乳液性能更稳定。
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  UV-LED磁性油墨固化时间影响因素研究

  褚玉龙, 曹从军

  . 2018, (17): 71-74. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.012

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  目的 应用UV-LED固化技术来降低磁性防伪油墨的固化时间。方法 选用环氧丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯，通过改变两者的质量比来配制连接料，选用TPO和819为光引发剂，改变光引发剂的质量分数，固定其他组分，配制UV-LED磁性防伪油墨，打样并使用波长为395 nm的UV-LED光源照射，测定油墨的固化时间。结果 数据结果表明，当连接料中环氧丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯的质量比为1∶0.8，光引发剂选用819（质量分数为6%）时，磁性防伪油墨固化时间最快可达0.6 s，双键转化率最高可达96%。结论 UV-LED磁性防伪油墨固化时间的主要影响因素有预聚物与单体的质量比，光引发剂的种类与质量分数。在合理的粘度范围内，预聚物与单体的质量比值越大，固化时间越短；单一光引发剂所释放的自由基越多，固化速率越高，光引发剂质量分数越高，固化时间越短。
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  采后茉莉酸甲酯处理对蓝莓果实抗病性的影响

  姜爱丽, 周福慧, 胡文忠, 姬亚茹, 张静

  . 2018, (17): 75-83. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.013

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  目的 研究简易自发气调包装及不同浓度茉莉酸甲酯（MeJA）处理对采后蓝莓果实抗性的影响。方法 分别用浓度为0.15，0.3 mmol/L的MeJA以及去离子水浸泡蓝莓果实，时间均为10 min，将取出的果实晾干、预冷，装入厚度为0.0294 mm的聚乙烯简易自发气调包装袋中，于1 ℃下贮藏，以15 d为1周期对蓝莓呼吸代谢及抗性相关指标进行测定，即袋内CO2和O2浓度，以及果实亮度、感官评定、呼吸速率、硬度、腐烂率、pH值、可溶性固形物（SSC）含量、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、多酚氧化酶（PPO）活性、过氧化物酶（POD）活性、木质素含量等。结果 MeJA处理可有效保持包装袋内适宜的CO2和O2浓度，并可减缓果实硬度、亮度的下降，抑制果实呼吸速率、pH值及SSC含量的上升，提高果实木质素含量，降低果实腐烂率，显著提高PAL，PPO，POD等抗性相关酶活性（P<0.05）。结论 简易自发气调包装结合MeJA处理可通过抑制呼吸代谢、提高苯丙烷代谢及抗氧化酶活性，从而诱导采后蓝莓果实抗性的产生，保持采后果实品质。在2种浓度的MeJA处理中，浓度为0.15 mmol/L的处理效果最好。
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  基于FTA模型的荔枝冷藏运输环节风险分析

  曾志雄, 邹炽导, 吕恩利, 陆华忠, 郭嘉明

  . 2018, (17): 84-89. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.014

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  目的 解决荔枝冷藏运输环节中安全风险识别及定性分析的难题。方法 基于因素空间及故障树分析模型（FTA），分析荔枝冷链运输环节的安全事件集、空间结构（工位）集和简约因素集，建立荔枝冷藏运输环节风险因素关系矩阵，通过矩阵运算获取不同空间结构下荔枝运输安全事故发生的基本事件。结果 根据运算求解结果，构建荔枝运输环节的故障树模型，获取了运输环节故障树的最小割集。荔枝冷藏运输事故最小割集数为13个，并分析了各个基本事件的结构重要度。结论 通过研究最小割集及事件的结构重要度，进行荔枝冷链运输环节的安全分析，并提出了促进现场安全管理的对策及建议。
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  不同气体环境对金红苹果贮藏生理及品质的影响

  肖子寒, 邢世瑶, 晁昕, 闫师杰, 梁丽雅

  . 2018, (17): 90-96. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.015

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  目的 研究在0 ℃条件下，不同气体环境对金红苹果贮藏生理及品质的影响。方法 以金红苹果为实验材料，采用3个气调比例（O2的体积分数均为2%~3%，CO2的体积分数分别为2%~3%，5%~6%，8%~9%）分别处理金红苹果，定期对其相关生理指标进行测定。结果 在贮藏期内，与对照组相比，气调贮藏有效推迟了果实呼吸高峰的出现，显著抑制了乙烯释放速率和呼吸强度的增大；增强了过氧化物酶（POD）活性，降低了多酚氧化酶（PPO）活性；果实硬度得到较好保持，减缓了可滴定酸（TA）含量和可溶性固形物（TSS）含量的下降。其中，O2体积分数为2%~3%和CO2体积分数为2%~3%的气体环境贮藏金红苹果的效果最好，果实肉质坚硬，酸甜适口，色泽红青鲜艳，具有较高的好果率，货架期间感官评分较高。结论 低温贮藏金红苹果最适宜的气体环境为O2体积分数2%~3%、CO2体积分数2%~3%。
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  双酚S迁移量的快速检测及迁移规律研究

  罗玉玮, 彭彬, 钟文俊, 陈晶宏

  . 2018, (17): 97-102. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.016

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  目的 研究聚醚砜中双酚S迁移量的快速检测方法，以及双酚S的迁移规律。方法 以液相色谱-质谱法（LC-MS）快速测定模拟液乙醇（体积分数为50%）、乙酸（质量浓度为30 g/L）及水中双酚S的迁移量，并以此为基础，研究不同的介质、温度、时间、厚度等因素对双酚S迁移规律的影响。结果 该法对双酚S的检出限为2.0 µg/L，定量限为6.0 µg/L，在模拟液水、乙醇（体积分数为50%）、乙酸（质量浓度为30 g/L）中的加标回收率分别为95.2%~102%，97.3%~102%，96.3%~102%，相对标准偏差分别为2.6%~4.2%，2.6%~4.0%，3.3%~4.7%；在相同条件下，双酚S在乙醇（体积分数为50%）中的迁移量最大，其迁移量顺序为乙醇（50%）>乙酸（30 g/L）>水，同时符合温度越高则迁移量越大、厚度越大迁移量越高的规律。结论 采用液相色谱-质谱法检测双酚S，具有操作简便、灵敏度高、重复性好、结果准确等特点；食品模拟物的属性是影响双酚S迁移行为的重要因素，同时，温度和厚度也影响着双酚S在PES中的迁移。
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  考虑可折叠集装箱的空重箱协同运输优化研究

  高晓洁, 苌道方, 罗天, 高银萍

  . 2018, (17): 103-110. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.017

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  目的 针对集装箱供需矛盾的日益突出，以及空重箱长期独立运输等问题，研究空重箱的协同运输过程，以减少运输资源的浪费。方法 在使用折叠式集装箱的情况下，为实现门到门的高效服务，以运输公司总利润最大为目标，建立空重箱协同运输优化模型，并通过LINGO建模求解具体算例。结果 通过算例分析，验证了模型的可行性，并与是否使用折叠式集装箱、是否考虑空重箱协同运输等多种模式进行对比。结果发现，在一定条件下相对于传统的运输模式，平均运力利用率提高了15.23%。结论 验证了使用折叠式集装箱的空重箱协同运输的经济效益高于其他运输模式。
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  航运联盟空箱调运决策模型

  江玉杰, 高卓

  . 2018, (17): 111-117. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.018

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  目的 研究航运公司之间合作调箱紧密程度对空箱调运总成本的影响。方法 考虑空箱调运时间窗，以空箱调运总成本最小为目标，建立航运联盟空箱调运决策模型，然后通过具体算例，研究“资源不共享、运力共享、空箱共享、运力和空箱同时共享”这4种调箱策略，以及空箱调运时间窗和经济参数变化对空箱调运总成本的影响。结果 与资源不共享策略相比，运力共享策略、空箱共享策略、运力和空箱同时共享策略下空箱调运总成本分别减少了4.90%, 2.11%, 6.28%。结论 通过加大航运公司之间合作调箱的紧密程度，不仅能降低其空箱调运总成本，而且也能削弱空箱堆存费率和租赁费率的增加对空箱调运总成本的影响，以及弱化空箱调运时间窗对空箱调运总成本的影响，但空箱调运费率和运费加成因子的增加会缩小合作调箱紧密程度的优势。
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  基于价值工程与振动冲击测试的包装结构优化设计

  雷鸣, 雷敏, 肖大伟, 梁志涛, 曹志民, 尹诗, 谢君翊

  . 2018, (17): 118-123. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.019

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  目的 为了满足价值工程节约成本的要求，对某出口海外的木包装容器结构进行优化设计。方法 首先对产品功能进行分析，设计新包装的结构方案，由原有的卧式包装优化为用材更少的立式包装，然后运用理论力学知识对泵体进行稳定性计算和底座强度分析，然后运用CATIA建立三维模型，运用有限元分析软件Ansys Workbench对模型进行强度校核，最后根据国际安全运输协会包装测试标准对样品进行振动、冲击、跌落测试。结果 新包装通过了振动冲击跌落测试，优化后的木包装容器满足抗冲击的强度要求，满足不会发生倾覆的功能要求，木材用料节约了40%，铁支架材料节约了100%，每年全球公司节约成本约360万元。结论 新包装在满足产品功能的基础上，大大节约了成本，满足了价值工程以最少的费用换取所需要的功能的要求；同时也为跨国包装设计工程师提供一种包装解决方案和技术参考。
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  大型精密仪器运输包装箱设计及试验

  李海连, 李建永, 罗春阳, 王明旭, 高兴华

  . 2018, (17): 124-128. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.020

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  目的 为了在控制包装箱整体重量的同时，提高包装箱的气密性及承压能力，对大型精密仪器运输包装箱的结构进行设计及优化。方法 针对精密仪器运输过程中“气体保护及密封性”的需求，设计钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构，并利用有限元仿真对设计方案进行分析评估，最后进行箱体的承压试验与气密性试验。结果 箱体在极端工况下的最大变形量为4.82 mm，在建立的箱内温度和大气压补偿模型基础上，包装箱泄露率仅为520.5 Pa/48 h。结论 采用钢骨架与玻璃纤维复合的箱体结构，满足了大型精密仪器运输的承压及密封性要求，为大型密闭箱体设计及试验提供了参考。
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  两种便携式冲击记录仪测量精度对比

  仲晨, 朱丽, 赵冬菁, 王丽丽, 崔庆斌, 黄昌海

  . 2018, (17): 129-134. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.021

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  目的 通过对比试验，明确简易型冲击记录仪（鲸货物保镖）相比精密型路谱仪（SAVER）在数据测量上的精度差异。方法 首先研究基于跌落冲击状态下包装件跌落高度的计算理论。其次制作试验包装件进行实验室自由跌落试验，利用鲸货物保镖与SAVER进行试验数据的测量。再次进行数据分析，获取鲸货物保镖加速度峰值与跌落高度的关系，以及对SAVER而言包装材料的恢复系数。最后进行实际运输试验，分别基于2种仪器数据进行跌落高度计算，进而分析简易型冲击记录仪数据测量精度的可靠性。结果 跌落高度分析表明，基于鲸货物保镖的跌落高度低于基于SAVER数据，处于数据分析的危险侧；鲸货物保镖数据出现“扎堆”现象，说明该仪器的采集精度欠佳。可靠性分析表明，2种仪器在累计概率90%以上的跌落高度几乎相同；2种设备所计算的跌落高度在大于20 cm时，其累计概率均接近100%。结论 虽然鲸货物保镖所测数据单一，数据精度较精密型仪器有差距，但其数据转换为跌落高度具有可靠性，可用于运输包装设计。
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  基于证据理论的产品包装方案综合成本测度

  李联辉, 王宏光, 张立

  . 2018, (17): 135-141. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.022

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  目的 研究不确定信息背景下产品包装方案的综合成本测度，实现产品包装方案的优选。方法 对产品包装方案综合成本测度指标体系进行层次化建模；采用隶属度的方法对测度指标的初始评分值进行规范化处理，引入权重来实现对各测度指标重要程度的区分；将备选包装方案视为辨识框架中的焦元，计算各测度指标下所有焦元的加权基本概率分配值，并进行两阶的Dempster合成，最后基于信任区间进行备选包装方案综合成本的测度。结果 通过某小型电气控制柜包装方案综合成本测度的案例应用，识别出最优的包装方案，验证了所提出方法的有效性和可行性。结论 所提出方法能够为专家评分含有不确定信息时的产品包装方案综合成本测度提供了一种解决思路。
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  基于粗糙集理论和TOPSIS的绿色包装评价方法

  周凯, 孙宏悦, 姜辉, 易建军

  . 2018, (17): 142-146. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.023

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  目的 为了减少包装造成的环境污染，研究一种基于粗糙集理论的TOPSIS综合评价法，对包装的绿色程度进行评价。方法 构建包括环境、资源、能源、功能、经济等5个方面的绿色包装评价体系，利用粗糙集理论确定权重、TOPSIS方法，并对包装的绿色性进行打分排序，通过包装案例研究验证该方法的可行性。结果 通过粗糙集理论与TOPSIS法相结合的评价方法得到了客观的排序结果，并选择出最优的绿色包装方案。结论 基于粗糙集理论和TOPSIS的包装评价方法可对绿色包装进行评价，并得到了客观有效的评价结果。
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  包装废弃物回收车辆路径问题的改进遗传算法

  张异

  . 2018, (17): 147-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.024

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  目的 采用优化传统遗传算法（GA）研究包装废弃物回收车辆路径问题（VRP）的性能。方法 提出改进遗传算法（IGA）。首先，设计基于贪婪算法的初始种群生成算子，提高初始种群质量；其次，设计根据适应度值大小、进化代数等自适应调整的交叉和变异概率；然后，设计最大保留交叉算子，保证种群的多样性；最后，对企业实例和标准算例进行仿真测试。结果 采用IGA算法、蚁群算法（ACO）能求得算例最优解，且IGA算法运行速度快于ACO算法，分支界定算法（BBM）、传统GA算法无法求得算例最优解。结论 与BBM算法、传统GA算法和ACO算法相比，IGA算法求解包装废弃物回收VRP问题的整体性能更优。
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  机电集成式开盒机构运动设计与研究

  黄旺兴, 张锁怀, 安磊

  . 2018, (17): 153-158. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.025

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  目的 简化药品包装线开盒机，提高开盒机的控制精度、运行速度和工作效率，完成一种机电集成式开盒机构运动设计。方法 分析开盒机的工作流程，设计一种机电集成式开盒机构，并对各构件进行运动学分析，建立开盒机构的运动学模型，确定影响开盒机构运动轨迹的关键参数。利用SolidWorks软件及Adams软件对该机构进行三维建模和运动仿真，通过仿真结果与理论分析结果进行比较，相互校对，从而验证机构运动的合理性。结果 仿真结果与理论分析一致，运动合理，机构能够按照设计的轨迹进行开盒。结论 该开盒机构吸盒、开盒、放盒动作稳定、可靠，机构简单，运行维护便利，通过伺服电机控制，有效地提高了开盒机的控制精度、运行速度和工作效率。
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  基于PLC控制的多工位码垛系统设计与实现

  陈锐鸿

  . 2018, (17): 159-164. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.026

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  目的 为拓展工业机器人的有效工作范围。方法 采用三菱Q系列PLC和定位模块QD75MH1搭建一套完善的工业机器人移动底座系统，用于机器人的位置调动，有效扩展工作范围。结果 选用四工位码垛装箱工作站为应用案例，系统工作稳定，工业机器人的工作范围由原来的2个工位扩展到4个工位，使用1台工业机器人即可完成4个工位的工作，包装效率提升了2倍。结论 该系统在多工位的码垛、装箱、搬运等场合具有很好的参考价值。
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  基于机器视觉的药品包装生产线自动检测系统

  李姿景

  . 2018, (17): 165-169. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.027

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  目的 提高包装药品效率，保证包装过程的正确率和安全性。方法 在充分研究药品包装生产线现状的基础上，将机器视觉应用于药品包装生产线药品的自动检测，采用基于最大熵阈值，设计一种图像分割方法；同时采用自适应高斯引导图像滤波算法，设计一种图像去噪算法。结果 通过实验验证，该系统可以实现药品包装生产线的自动检测，并能自动剔除不合格药品，保证生产安全。结论 研究的药品包装生产线自动检测系统具有自动化程度高、效率高的优点，具有广阔的市场应用前景。
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  基于模糊控制的导轨型码垛机器人设计与实现

  刘永勋, 千红涛

  . 2018, (17): 170-175. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.028

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  目的 针对传统码垛机器人只能在某一固定位置实现货物搬运，严重限制了码垛机器人的应用范围，无法实现灵活变更工作区域这一问题，提出一种导轨型码垛机器人。方法 通过将导轨与机器人的结合，来拓宽码垛机器人的工作范围，使单个机器人可以实现多功能化应用，以提高机器人的应用效率。结果 采用模糊控制方法提高了导轨滑块停靠精度，实验表明停靠精度稳定在±1.5 mm，机械手最大误差球形半径为1.5 mm，满足应用需求。结论 导轨型码垛机器人可以最大化利用现有机器人系统，提升了码垛效率，节约了成本，具有一定的应用前景。
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  基于机器视觉的贴片电阻封装排序方法

  李治贤, 谌贵辉, 张三炳

  . 2018, (17): 176-181. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.029

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  目的 研究基于机器视觉的贴片电阻封装排序方法，确保贴片电阻的封装效率，减少人力成本。方法 基于模板匹配设计一种贴片电阻的相对方向识别方法，并简单介绍检测系统的整体框架。识别方法主要分为3步，截取模板并进行模板匹配；记录匹配区域的匹配度及匹配区域的像素坐标信息；利用匹配度和坐标信息得出贴片电阻的相对方向。结果 文中验证了在不同光源下的识别率。当光源强度为18 V时，识别率最高，达到99.9%，处理时间约为130 ms。结论 基于机器视觉的贴片电阻封装排序方法能够满足工业生产的准确性和实时性要求。
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  平口断点密封袋包装机包覆机构电气控制设计

  邵文庆, 范虎军

  . 2018, (17): 182-186. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.030

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  目的 分析平口断点密封袋（又称连卷袋）包装机包覆机构的特点，设计出平口断点密封袋包装机电气控制电路。方法 利用PLC发给伺服驱动器控制指令，由伺服驱动器控制伺服电机。结果 该系统包装产品速度可达4300 个/h左右，采用该系统包装后，与人工包装相比，省时省力，包装动作标准统一，包装位置精确、美观，无折叠现象，包装特性非常优良。结论 该系统成功解决了人工包装平口断点密封袋包的难题，降低了工人的劳动强度，提高了企业生产效率。
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  基于S曲线的包装码垛机器人轨迹优化

  李红斌, 徐弈辰, 鲁湛

  . 2018, (17): 187-191. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.031

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  目的 为了提高包装搬运机器人的码放效率，提升机器人运动轨迹的平滑性，降低机器人运动过程中因加速度突变出现的振动。方法 针对包装码垛机器人的运动轨迹特点，在机器人最大运动速度恒定的前提下，提出一种以时间和冲击为优化指标的五阶S曲线优化方法，将可变化参数引入优化冲击力中，在保证冲击力最小的情况下大大缩短机器人加速时间。结果 仿真结果表明，经过五阶S曲线优化的机器人加减速时间明显缩短，机器人的加速度曲线更加平滑。结论 该优化方法大大降低了机器人因速度突变出现的振动，有效提升了包装码垛机器人的工作效率。
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  基于改进模糊控制的印刷机卷纸张力均衡器设计

  赵丽, 潘君

  . 2018, (17): 192-196. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.032

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  目的 为了提高印刷机收卷系统张力平衡控制性能，结合模糊控制和PID控制设计一种卷纸张力均衡器。方法 以无轴传动多机组卷纸印刷机为例，介绍其工作原理并建立收卷张力数学模型。在模糊控制的基础上，加入调整因子，用于实时调节PID控制器的关键参数比例、积分、微分系数。基于ARM控制器STM32F103RC搭建收卷张力控制系统。通过仿真和实验验证所述方法的可行性和有效性。结果 实验结果表明，采用改进模糊控制器后，其线速度和张力曲线平滑、收敛速度较快、超调量较小。结论 所述控制方法能够有效抑制非线性因素导致的抖振等问题，可满足印刷工艺要求。
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  瓶盖自动烫金机的结构设计与实现

  林钟兴, 张宗铄, 曾显杰

  . 2018, (17): 197-202. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.033

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  目的 为减轻工人劳动强度、确保操作安全、提高产品质量，设计开发一种针对瓶盖的自动烫金机。方法 通过对瓶盖烫金工艺及烫金设备现状的分析和探讨，构建机器总体方案，制定工作流程，借助SolidWorks和Caxa软件对机器的组成和结构进行设计和验证。结果 通过改进上料机构，满足了对瓶盖上料速度和上料质量的要求；通过优化传送机构、转印烫头、运行机构等关键部件，保证了瓶盖的传送精度和瓶盖的烫金质量。结论 实际使用表明，该机器设计合理、结构紧凑、效率高、操作安全、工作运行平稳可靠。
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  胶印机中印刷压力分布的有限元仿真

  李文威, 陈南

  . 2018, (17): 203-207. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.034

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  目的 揭示胶印机中印刷压力分布的函数规律，为胶印机设计和印刷质量控制提供参考依据。方法 选用Mooney-Rivlin模型作为橡胶材料本构模型，在MSC.Patran中建立胶印机印刷滚筒与橡胶层接触挤压的有限元仿真模型。以MSC.Marc为求解器，对有限元模型进行集材料非线性、几何非线性和边界条件非线性等3种因素于一体的有限元分析。利用最小二乘法拟合有限元节点处的接触应力计算结果。结果 经过计算，某型胶印机的平均印刷压力为0.548~0.643 MPa。结论 在压印接触区域中，橡胶层外表面法向接触应力的分布函数为高斯函数，且平均印刷压力可通过高斯函数的二重积分求出。
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  基于不同空间结构Hadamard融合的图像边缘提取算法

  邵东, 刘志广

  . 2018, (17): 208-214. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.035

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  目的 针对图像边缘提取算法中噪声对边缘的影响，易导致边缘定位精度不高，出现虚假边缘与漏检等不足，设计一种不同空间结构Hadamard融合的图像边缘提取方案。方法 首先，通过计算像素与相邻点之间的方差来分析像素的结构，得到边缘点的最大概率分布矩阵（MPDM），利用MPDM来表示候选边缘集。其次，通过分析邻域点之间的亮度，计算像素与其4个相邻像素之间的最大和最小差值，得到相应的差异矩阵，并引入Logistic回归分析对2种矩阵归一化处理，得到一个权重矩阵（WM）。然后，通过Hadamard乘积模型将MPDM与WM进行融合，从而设计边缘分割阈值函数。最后，通过比较WM和分割阈值，去掉非边缘点，检测出真实图像边缘。结果 实验表明，与当前边缘提取方法对比，文中方法能够有效抑制噪声，得到的边缘清晰、完整，边缘细化度与平滑度良好，在客观评价FOM与ROC中具有更大的优势。结论 所提算法具有良好的边缘提取精度，在图像处理与包装条码领域具有良好的应用价值。
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  非负矩阵分解耦合视觉词典的图像检索算法

  李峰, 应帅, 卢文超

  . 2018, (17): 215-222. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.036

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  目的 解决当前图像检索技术中，图像特征稀疏编码收敛速度慢，以及局部特征空间信息不足易导致检索误差较大等问题，提出一种基于l0稀疏约束非负矩阵分解耦合视觉词典优化的图像检索算法。方法 首先，在非负矩阵分解（Non-negative Matrix Factorization，NMF）的基础上，对系数矩阵设置l0个约束来限制其稀疏性，从而定义一种l0稀疏约束的NMF方法。再通过一种自适应序列词典初始化方案，从训练样本获得词典的初始估计。然后，利用l0稀疏约束的NMF来增强视觉词典，对图像局部描述符进行稀疏编码，并利用最大池化操作来生成聚合特征向量，从而保留局部描述符的关键属性。最后根据得到的特征向量，引入Minkowski距离来衡量查询图像与数据库的相似性，输出检索图像。结果 实验结果表明，与当前图像检索方案相比，所提算法具有更高的查准-查全率和收敛速度。结论 所提算法返回的图像与查询图像相似度高，在包装商标检索等领域具有一定的参考价值。
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  品牌色的四色可复制性研究

  刘艳, Robert Chung

  . 2018, (17): 223-227. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.037

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  目的 研究使用CMYK四色复制品牌色时品牌色颜色宽容度的评判方法和可复制百分比。方法 从ICC色彩管理流程着手，研究色彩转换过程、复制过程及测量仪器之间的色差，结合视觉理论给出评定品牌色复制性颜色宽容度的影响系数及数据。结果 品牌色可复制性评判的颜色宽容度为3.5∆E00，指定ICC Profile转换的品牌色可复制比例分别为65%（CGATS21-CRPC5）, 74%（CGATS21_CRPC6）和86%（CGATS21_CRPC7）)。结论 所提出的判定品牌色可复制颜色宽容度方法可以给印刷标准单位用来定量评价品牌色在不同四色印刷条件的可复制百分比。
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  基于QR码的多图像关联成像算法光学加密机理研究

  张雷洪, 占文杰, 曾茜, 康祎, 樊丽萍, 曾黎旺

  . 2018, (17): 228-235. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.038

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  目的 研究解决多图像的关联成像加密问题。方法 采用双重QR编码处理，将多图像的关联成像加密问题转变为单个QR码图像的关联成像问题。结果 QR码作为关联成像的成像物体，能在远低于传统关联成像采样率的条件下重构出清晰的图像，实现信息的高质量恢复。结论 在保证图像质量的情况下，该算法的安全性较高，能有效抵抗一定的噪声攻击和统计分析攻击，并极大地减少了加密系统对多图像的加密成本。
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  喷墨印刷技术研究现状与发展对策

  宁布, 张睿, 刘忠俊, 程光耀

  . 2018, (17): 236-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.039

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  目的 通过研究印刷技术的原理、产生和发展，为喷墨印刷技术的应用开拓研究思路。方法 通过研究喷墨印刷技术原理和国内外研究现状，分析我国现有喷墨印刷技术发展中存在的问题，总结该项技术在研究应用中关键技术问题，并提出未来研究的主要发展方向和对策。结论 现阶段研究应主要着力于以下5个方面，喷墨印刷系统本体研究，尤其是集成数字化喷墨复合设备的研发；加大突破喷头研发攻关，研发出适用性好且有独立知识产权的高速、低成本喷头；在提高墨滴喷射精度的同时，提升控制系统的集成度和适用性；针对不同油墨，积极研发适用性强的智能供墨系统，实时为喷头腔体提供理想墨流环境；加强和培养复合型人才。
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  重装空投快速捆绑包装与解脱问题研究

  张武生, 渠文静, 张文静, 杜纪昀

  . 2018, (17): 243-247. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.17.040

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  目的 在保留原空投系统工作原理与功能结构不变的情况下，提高重装空投快速捆绑包装与解脱的方法和手段。方法 改进重心调整方法和手段、改进捆绑器材和系留方式、改进空投装备系留点设置和改进捆绑系留件管理使用方法等。结果 改进后的空投系统的捆绑包装与解脱操作简单，使用合理，优化效果显著。结论 实证证明该方法可广泛适用于空投系统快速捆绑包装与解脱操作作业。